System sterujący National Instruments bazujący na układzie FPGA

fot. National Instruments

Nowy, uniwersalny sterownik falownika (General-Purpose Inverter Controller, GPIC) Single-Board RIO GPIC to początek rewolucji w świecie komercjalizacji rozwiązań z dziedziny energoelektroniki dla sieci inteligentnych. 

Firma National Instruments poinformowała o premierze uniwersalnego sterownika falownika (GPIC) Single-Board RIO GPIC, który umożliwia zastosowanie standardowej architektury RIO w inteligentnych systemach do przekształcania energii. Dokonuje tego przy wykorzystaniu zestawu narzędzi służących do projektowania systemów - NI LabVIEW, co w znaczący sposób obniża koszty i ryzyko związane z projektowaniem systemów wbudowanych.

Produkt ten stanowi odzwierciedlenie nieustannych inwestycji firmy National Instruments w badania i rozwój, których celem jest rewolucja w dziedzinie projektowania, testowania i wdrażania nowych, cyfrowych systemów do przekształcania energii. Nowy system oferuje standardowy zestaw wejść/wyjść analogowych i cyfrowych oraz 58 rdzeni DSP, osadzonych w strukturze FPGA. Pozwala to zaspakajać szczególne wymagania związane ze sterowaniem, komunikacją we/wy, wydajnością i kosztami, jakie pojawiają się w większości zastosowań elektroniki w inteligentnych sieciach elektroenergetycznych, takich jak przetwornice DC-AC, AC-DC, DC-DC i AC-AC. Sterownik jest także wykorzystywany w elastycznych systemach przesyłu prądu zmiennego, wytwarzania energii odnawialnej, magazynowania energii oraz aplikacjach związanych ze sterowaniem zmienną prędkością obrotową. 

 – Narzędzia programistyczne National Instruments umożliwiają inżynierom programowanie algorytmów sterowania na poziomie układów FPGA, co bezsprzecznie stanowi rozwiązanie przyszłościowe. Proszę sobie wyobrazić, że możliwe jest stworzenie kilku równolegle działających algorytmów sterowania w ramach nowego projektu energoelektronicznego, które po latach eksploatacji w sieci można przekonfigurować na poziomie sprzętowym – mówi dr Bill Kramer pełniący obowiązki kierownika ds. badań i rozwoju technologii integrowania systemów energetycznych w National Renewable Energy Laboratory. 

Uniwersalny sterownik falownika (GPIC) RIO z pojedynczą płytą główną — cechy charakterystyczne:

• Wstępnie zweryfikowany, gotowy do wdrożenia system wbudowany, wyposażony w kompletny zestaw we/wy analogowych i cyfrowych, umożliwiający szybkie wdrażanie zaawansowanych, energoelektronicznych systemów sterowania na bazie układów FPGA.
• Kompleksowy zestaw narzędzi do graficznego projektowania systemów, z niezwykle dokładnym symulatorem układów energoelektronicznych, umożliwiający szybkie projektowanie i weryfikację zdefiniowanych przez użytkownika algorytmów sterowania LabVIEW FPGA.
• Układ FPGA Xilinx Spartan-6 z 58 rdzeniami DSP działającymi równolegle, przewyższający typowe dwurdzeniowe procesory DSP pod względem wydajności, ceny, ilości potrzebnych bloków programowalnych i zużycia energii odpowiednio: 40-, 24- i 10-krotnie.
• Wbudowany procesor PowerPC 400 MHz pracujący pod kontrolą systemu czasu rzeczywistego VxWorks obsługuje protokoły sieci inteligentnej DNP3, IEC 60870-5 i IEC 61850, zintegrowaną rejestrację danych COMTRADE (IEEE 37.111) i standardową analizę jakości prądu trójfazowego IEC, EN i IEEE.

Konwerter DC/DC Dynapower 50 kVA (powyżej) oraz falownik SmartPowerStack Consortium 100 kVA (niżej po prawej) wraz ze sterownikiem GPIC

Więcej na temat wizji rozwoju energoelektroniki firmy NI:

• Opis uniwersalnego sterownika falownika (GPIC) RIO z pojedynczą płytą główną: http://www.ni.com/singleboard/gpic/
• Strona produktu: http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/210889/
• Centrum rozwoju urządzeń energoelektronicznych: www.ni.com/powerdev